Ｒ１８０柴油机曲轴工艺设计及夹具设计

1.4.1 选择表面加工方法

根据各表面加工要求和各种加工方法所能达到的经济精度，查《机械制造工艺及设备设计指导手册》表15—32～表15—34选择零件主要表面（依次为从长头到短头）的加工方法与方案如下：

M36X2螺纹：粗车（IT12）—精车（IT6）—割槽Ф33X4.8（IT11）—车螺纹M36X2。 1：8圆锥面：粗车（IT12）—半精车（IT10）—铣键槽12N9（IT8）—磨削（IT6）。 Ф45圆柱面：粗车（IT12）—半精车（IT10）—磨削（IT6）—抛光（IT5）。 Ф50圆柱面：粗车（IT12）—半精车（IT10）—割槽Ф47X2.2—粗磨（IT7）—精磨（IT6）。

Ф60圆柱面：粗车（IT12）—半精车（IT10）。

K面：铣（IT9）—钻孔4—Ф8（IT12）—铰孔4—Ф8（IT9）—钻孔2—M10（IT12）—攻丝2-M10。

Ф45连杆颈圆柱面：粗车（IT12）—半精车（IT10）—粗磨（IT7）—精磨（IT6）—抛光（IT5）。

Ф14.2斜孔：钻（IT12）。

Ф5斜油孔：钻（IT12）—抛光（IT8）。 Ф60圆柱面：粗车（IT12）—半精车（IT10）。

Ф50圆柱面：粗车（IT12）—半精车（IT10）—粗磨（IT7）—精磨（IT6）。 Ф40圆柱面：粗车（IT12）—半精车（IT10）—割槽Ф38.5X3（IT10）—铣键槽5N9（IT8）—粗磨（IT7）—精磨（IT6）。

Ф19孔：钻孔Ф18.5（IT12）—铰孔Ф19（IT8）。 M6螺纹：钻孔2—Ф5（IT12）—攻丝2-M6。

1.4.2 确定工艺过程方案

（1）拟定方案

由于各表面加工方法已基本确定，现按照“先粗后精”、“先主后次”、“先面后孔”、“基准先行”的原则，初步拟定两种工艺过程方案，见表1。

表1 工艺过程方案

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（2）方案论证

方案Ⅰ的优点在于基本遵循粗精加工划分阶段的原则。方案Ⅱ的不足之处是加工过程中的检验太少，不利于控制曲轴的加工质量。

根据以上分析，确定方案Ⅰ为曲轴零件加工的工艺路线。

1.5 选择加工设备与工艺装备

1.5.1 选择机床

考虑到大量生产，尽量选用高效机床。

① 工序070、080、090、100均为圆柱面的车削加工，用CJK6140数控车床加工方便且效率高。

② 工序180、190、260、270、280、290均为圆柱面的磨削加工，用JK101数显曲轴磨床加工方便且效率高。

③ 其余表面加工均采用通用机床。如：C6140卧式车床、X62W万能铣床、Z5125立式钻床等。

1.5.2 选择夹具

考虑到大量生产，均采用专用夹具。

1.5.3 选择刀具

① 在车床上加工的工序，均采用YG6硬质合金外圆车刀，并尽量采用成形车刀。 ② 在铣床上加工的工序，铣平面选用YG6A硬质合金圆盘铣刀，铣键槽选用键槽铣刀。

③ 在磨床上加工的工序，磨主轴颈选用砂轮P600X63X305，C46K2B35，其外径为600mm，厚度为63mm，内径为305mm；磨连杆颈选用砂轮P600X25X305，C46K2B35，其外径为600mm，厚度为25mm，内径为305mm。

④ 在钻床上加工的工序，均选用麻花钻和机用丝锥。

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1.5.4 选择量具

工序070粗加工可选通用量具。现按计量器具的不确定度选择量具。 粗车Ф40h6mm至Φ器具不确定度允许值

U

41.8 0.25

mm。查《互换性技术测量应用手册》表5.1-1知计量

1

=0.029mm。查《互换性技术测量应用手册》表5.1-2，选择

U

1

分度值0.02mm的游标卡尺，其不确定度U=0.02mm，U<

其他工序所用量具详见工序卡片。

，可以选用。

1.6 确定工序尺寸

径向各圆柱表面加工时的工艺基准与设计基准重合。前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现依据《机械制造工艺及设备设计指导手册》第十五章有关资料确定各表面精加工、半精加工余量，由后向前推算工序尺寸，并确定其公差，见表2。

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1.7 确定切削用量及时间定额

1.7.1 工序070（粗车长头）切削用量及时间定额

本工序选用CJK6140数控车床，拨盘、顶尖装夹，分三个工步：工步1为车Ф40h6，工步2为车Ф50k6主轴颈，工步3为车Ф60。加工后表面粗糙度为Ra≤12.5µｍ。

(1) 工步1粗车Ф40h6 1）选择刀具 ① 选择外圆车刀。

② 根据《切削用量简明手册》表1.1，由于车床的中心高为200mm（表1.30），故选刀杆尺寸BXH=16mmX25mm，刀片厚度为4.5mm。

③ 根据《切削用量简明手册》表1.2，可选择YG6牌号硬质合金。

④ 车刀几何形状（见表1.3），选择平面带倒棱前刀面，κr=60°，κr′=10°，